В статье представлены результаты исследования по изменению основных параметров тресты льна-долгунца, которые имеют непосредственное влияние на выход длинного волокна льна.
Ключевые слова: лен-долгунец, треста, лента, растянутость, угловая дезориентация.
Постановка проблемы. Стремление сельхозпроизводителей повысить прибыльность отрасли льноводства не только за счет увеличения урожайности, а и путем упрощения производственных технологий, уменьшением трудозатрат, привело к значительному снижению качества заготовляемой льнотресты, которая поступает на перерабатывающие предприятия. Поэтому исследование технологических процессов приготовления льнотресты, изучение динамики изменения основных показателей качества приготовленной тресты, которые имеют непосредственное влияние на количество полученного длинного волокна, является актуальным вопросом, требующим решения.
Анализ исследований и публикаций. На сегодня как в Украине, так и в мире, в льноводстве используют несколько технологий уборки льна-долгунца [1–2]. Среди этих технологий на первую ступень выходит комбайновая технология уборки льна с последующим прессованием полученной тресты в рулоны. Использование комбайновой технологии позволяет механизировать процессы уборки льна и приготовления тресты, однако приводит к значительному снижению качественных показателей сырья. В результате этого на льноперерабатывающих предприятиях выход длинного волокна из тресты снизился в 1,5–2 раза, в сравнении со сноповой технологией уборки [3].
Цель исследования. Изучение изменения основных качественных показателей ленты стеблей льна-долгунца, имеющих влияние на выход длинного волокна, с целью определения слабых сторон технологии приготовления тресты и возможностью последующего уменьшения их влияния на процесс механической обработки тресты.
Результаты исследования. Как было установлено [4–5], к основным качественным характеристикам ленты стеблей относится: растянутость стеблей в ленте, вариация стеблей по комлям, угловая ориентация стеблей в ленте, масса стеблей на единице длинны. Поэтому данные показатели качества приготовленной льнотресты были исследованы нами в процессе проведения технологических операций с приготовления тресты, а также в слое стеблей тресты из рулона, который поступил на механическую переработку.
В результате исследования установлено, что в процессе уборки льна и приготовления тресты возникает растянутость стеблей (рис. 1).
Рис. 1 Динамика изменения растянутости стеблей в ленте
Анализируя представленные на рис. 1 данные, можно констатировать, что растянутость стеблей в ленте присутствует на всех этапах технологического процесса приготовления тресты и с каждой последующей операцией она увеличивается. Причины увеличения растянутости стеблей в ленте могут быть разные (особенности уборочного процесса, неточность настройки льноуборочной техники, нарушение в работе оборудования, неточность копирования ленты в процессе формирования рулонов), но, безусловно, это отразится на количестве полученного длинного волокна. Так как по причине увеличения растянутости стеблей в ленте возникает вероятность слабого зажима или вообще не попадания стеблей под зажим транспортирующих ремней трепальной машины. В результате этого в процессе механической обработки, плохо зажатые стебли под действием бил трепальных барабанов неизбежно попадут в отходы трепания, что снизит процент выхода длинного волокна.
Следующим этапом исследования было определение вариации стеблей по комлям, то есть определение однородности стеблей в ленте по отношению к основной массе. Результаты исследования показывают (рис. 2), что неоднородность стеблестоя (V=3,44 %) льна-долгунца присутствует в незначительной степени еще до уборки льна, при нахождении стеблей на корню. Данное явление можно объяснить тем, что стебли льна имеют разность в длине и диаметре, что свидетельствует о разной степени развития растений. Также можно предположить, что на вариацию имеет влияние предпосевной обработок и микрорельеф почвы, глубина заделки семян, количество внесенных удобрений на отдельно взятом участке поля.
Рис. 2. Изменение вариации стеблей по комлю
Как видно на рис. 2 в процессе проведения технологических операций по уборке льна и приготовления тресты, неоднородность (вариация) стеблей по отношению к основной массе существенно возрастает (от V=3,44 % на начальном этапе, до V=39,27 % на конечном). Такое увеличение неоднородности стеблей в слое, безусловно, отражается на процессе утонения, что препятствует качественному формированию тонкого, равномерного потока стеблей с соответствующей плотностью и отрицательно влияет на дальнейшие процессы мятья и трепания. Как результат — снижение количества и качества длинного трепаного волокна.
Немаловажным показателем качества приготовленной льнотресты также является угловая ориентация стеблей в ленте. Принимая во внимание то, что слой тресты, который подается в мяльную машину, должен быть определенным образом ориентирован по отношению к мяльным вальцам (угол поворота стеблей «±200»), результаты исследования угловой ориентации стеблей были разделены на 4 группы. С учетом того, что стебли в ленте имеют наклон как в лево, так и вправо (относительно перпендикуляра, проведенного к комлевой части ленты), то в процессе измерения показания прибора [6] при отклонении в лево принимали со знаком «-», а в право, соответственно, со знаком «+». Так, полученные данные были разделены на группы: стебли, которые имеют отклонения в диапазоне от «-10» до «-200»; стебли, которые не имеют угла отклонения (угол 00), то есть, расположены перпендикулярно по отношению к комлевой части ленты; стебли, которые имеют отклонения в диапазоне от «+10» до «+200»; все остальные стебли, которые не попадают в выше перечисленные диапазоны измерения. Полученные результаты отображены на рис. 3.
Рис. 3. Угловая ориентация стеблей в ленте
Представленные на рис. 3 данные свидетельствуют об изменении угловой ориентации стеблей в ленте в процессе приготовления льнотресты. Исследования показывают, что угловая дезориентация стеблей присутствует на первом этапе приготовления тресты и с проведением последующих операций она существенно увеличивается. Так угловая дезориентация стеблей в ленте с рулона значительно больше (диапазон наклона стеблей ± 700) в сравнении с положением стеблей в ленте после теребления (диапазон наклона стеблей ± 200). Стебли, размещаясь хаотически под разными углами, образуют сетку, а в вершинной и комлевой частях ленты наблюдается большая сцепленность стеблей.
Исходя из того, что главное требование при переработки льнотресты на длинное волокно, это обязательная параллельность стеблей в ленте [4–5], то угловая дезориентация стеблей является отрицательным фактором, который ухудшает процесс утонения слоя и дальнейшие этапы механической переработки тресты, и, как следствие, снижает эффективность первичной переработки льна в целом.
Также в процессе исследования было установлено, что при проведении операций с приготовления тресты, происходит увеличение массы стеблей в ленте на единице длины. Было установлено, что на первом этапе уборки льна-долгунца, масса стеблей на метре погонном находится в пределах 784±67 грамм, а в ленте стеблей с рулона она существенно возрастает и колеблется в пределах 1812±269 грамм, что значительно превышает необходимую плотность загрузки мяльной машины (300–400 гр./м.п.).
Выводы. Заготовленная рулонным способом треста льна-долгунца поступает на первичную переработку с характеристиками слоя, которые не соответствуют нормированным показателям переработки. Так в слое возникает растянутость стеблей, существенно увеличивается неоднородность слоя по структуре, появляется сетка и сцепленность стеблей в вершинной и комлевой частях, возрастает неравномерность массы стеблей на единице длины, что влечет за собой снижение выхода длинного волокна.
Увеличение выхода длинного льняного волокна зависит не только от усовершенствования рулонной технологии приготовления тресты, а и от использования новых подходов подготовки слоя непосредственно перед первичной переработкой тресты. Так для придания стеблям параллельности, устранения имеющейся в слое сетки, уменьшения сил сцепленности стеблей необходимо использовать операцию прочеса ленты. Для устранения растянутости стеблей и ликвидации вариации ленты необходимо использовать операцию выравнивания стеблей по комлям. Придать слою необходимую плотность возможно с помощью использования операции утонения слоя.
Таким образом, использование комплекса подготовительных операций на этапе формирования слоя, дает возможность устранить недостатки рулонного способа заготовки тресты, подготовить к переработке более качественный слой, за счет чего есть возможность увеличить выход длинного волокна.
Литература:
1. Макаєв В.І., Гілязетдінов Р. Н., Шейченко В. О. Технології одержання льонопродукції // Техніка АПК. — 2006. — № 2. — с. 30–31.
2. Гілязетдінов Р. Н. Сучасний стан механізації збирання льону-довгунця в Україні та перспективи розвитку / Р. Н. Гілязетдінов // Актуальні питання розвитку галузей льонарства та коноплярства: мат. наук.-техн. конф. молодих вчен., 7 груд. 2006 р. — Суми, 2007. — С. 49–53.
3. Батова Н. Н. Направления повышения конкурентоспособности льнопродукции // Вести НАН Беларусии. — 2007. — № 1. — С. 21–26.
4. Машины для уборки льна. Программа и методы испытаний: ОСТ 70.8.9–74. — [Веведен 1975–01–01].–М.:Всесоюзное объединение «Союзсельхозтехника», 1975. — 104 с.
5. Лейкин С. О. Технология первичной обработки льна и конопли/С. О. Лейкин, А. Н. Сивцов / -М.: Сельхозгиз, 1935.-С.344.
6. Д. О. Петраченко Поліпшення способів вимірювання кутової орієнтації стебел стрічки льону-довгунця / Петраченко Д. О. // Механізація та електрифікація сільського господарства. Випуск 98. Т.1. — Глеваха, 2013. — С. 261–266.
